發(fā)布時(shí)間：2020-04-26 15:10

【摘要】：2015年6月,國(guó)家發(fā)改委正式批復(fù)“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”項(xiàng)目建議書(shū),2017年2月,批復(fù)項(xiàng)目可研報(bào)告,2018年6月,批復(fù)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)。這個(gè)全國(guó)性、大規(guī)模的系統(tǒng)不僅能提升我國(guó)地震基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)能力,而且對(duì)降低地震帶來(lái)的損失有著重要的意義。本文以該項(xiàng)目為基礎(chǔ),針對(duì)地震預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的若干系統(tǒng)工程問(wèn)題進(jìn)行研究,以求能對(duì)項(xiàng)目建設(shè)提供可操作性的參考。主要工作概括如下:(1)通過(guò)對(duì)地震預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:在目前的技術(shù)水平下,震源深度為10km的地震,預(yù)警盲區(qū)的極值是21km,所能預(yù)警的震級(jí)下限為5.6級(jí)。兼顧效率與建設(shè)成本,10-20km臺(tái)間距是比較合理的范圍,進(jìn)一步縮小該值對(duì)于減小盲區(qū)的效果有限。根據(jù)我國(guó)地震危險(xiǎn)性和人口分布等情況,可以初步確定華北、南北地震帶、東南沿海、新疆天山中段為重點(diǎn)預(yù)警區(qū)域。在地震預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中,發(fā)布系統(tǒng)和保障系統(tǒng)是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),決定了整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)及后期運(yùn)行的成敗。目前國(guó)內(nèi)公眾對(duì)于預(yù)警系統(tǒng)的了解程度和風(fēng)險(xiǎn)承受能力偏低,對(duì)于預(yù)警效果的期待較高,缺乏面對(duì)預(yù)警時(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施,各項(xiàng)法律責(zé)任并不明晰。我國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)的現(xiàn)狀并不能滿足地震預(yù)警的需求,主要表現(xiàn)為大部分地區(qū)臺(tái)站密度不足和整體數(shù)據(jù)延時(shí)較大,應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源對(duì)臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行加密,從數(shù)采和傳輸軟件兩個(gè)方面進(jìn)行升級(jí)改造。(2)以人口和GDP為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)九寨溝地震的假定情形,分別以“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”建成后的臺(tái)站分布、目前的測(cè)震臺(tái)站分布、理想的臺(tái)站分布和極限的臺(tái)站分布,分析地震預(yù)警的效能。并根據(jù)分析地震預(yù)警系統(tǒng)效能評(píng)估的合理性,提出地震預(yù)警效能評(píng)估模型。在使用相同假定的情況下,對(duì)汶川地震的假想情況進(jìn)行了分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了該評(píng)估模型�？傮w來(lái)說(shuō),以人口和GDP作為評(píng)估地震預(yù)警效能的2個(gè)基礎(chǔ)因素是合理的,對(duì)于已經(jīng)發(fā)生過(guò)的地震,可以根據(jù)實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)對(duì)地震預(yù)警的假想情形進(jìn)行分析,對(duì)于目標(biāo)區(qū)域,則可以通過(guò)這些要素,使用假定的地震來(lái)分析預(yù)警系統(tǒng)的效能。(3)以“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”為基礎(chǔ),通過(guò)Do DAF(Department of Defense Architecture Framework,美國(guó)國(guó)防部體系框架)的視角,討論了地震預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)使用Do DAF中不同視點(diǎn)及模塊的設(shè)計(jì),明確了地震預(yù)警的主體業(yè)務(wù)單元和數(shù)據(jù)架構(gòu)模型,理清了各單元的功能定位和業(yè)務(wù)內(nèi)容,梳理了數(shù)據(jù)和控制指令的內(nèi)容和流向,設(shè)計(jì)了不同系統(tǒng)之間的接口關(guān)系。與傳統(tǒng)的地震預(yù)警系統(tǒng)設(shè)架構(gòu)計(jì)相比,Do DAF更強(qiáng)調(diào)對(duì)抗性和發(fā)展性,從不同的視角對(duì)能力、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)、作戰(zhàn)、服務(wù)之間的關(guān)系進(jìn)行了梳理;同時(shí),不同視角的分析,對(duì)于系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌也具有一定的反作用。Do DAF作為一種標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)方法,為不同行業(yè)間之間的交流合作提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口。(4)引入技術(shù)成熟度概念,基于TRL(Technology Readiness Level,技術(shù)就緒水平/技術(shù)成熟度)對(duì)地震預(yù)警進(jìn)行技術(shù)成熟度評(píng)估。通過(guò)對(duì)目前地震預(yù)警所使用的技術(shù)進(jìn)行分析,結(jié)合“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”,得出了目前地震預(yù)警的技術(shù)成熟度。總體來(lái)看,對(duì)于“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”來(lái)說(shuō),其總體技術(shù)成熟度達(dá)到工業(yè)制造與開(kāi)發(fā)的級(jí)別,但由于缺乏大地震的真實(shí)檢驗(yàn),在后續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中,需要根據(jù)運(yùn)行的情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,而對(duì)于其中技術(shù)成熟度較低的部分,則是今后需要重點(diǎn)發(fā)展的方向。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐相互作用的過(guò)程,理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐反作用于理論。在系統(tǒng)工程的時(shí)代,地震預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須借鑒其它方面的成果,系統(tǒng)工程對(duì)整體設(shè)計(jì)的啟發(fā),其本身也需要與實(shí)際相結(jié)合。在借鑒其它系統(tǒng)成果的同時(shí),要注意到地震預(yù)警畢竟有著自己的特點(diǎn),例如對(duì)時(shí)間的極端需求。本文作為引入這些概念的嘗試,其研究是有限度的,也許還有很多不盡合理的地方,許多細(xì)節(jié)也需要進(jìn)一步完善,這些都是未來(lái)需要改進(jìn)和研究的方向。
【圖文】：

臺(tái)站間距與盲區(qū)半徑的關(guān)系及臺(tái)間距與最低預(yù)警震級(jí)的關(guān)系見(jiàn)圖 2-1 和圖 2-2。圖2-1 臺(tái)間距與盲區(qū)半徑的關(guān)系（雙臺(tái)預(yù)警模式）圖2-2 臺(tái)間距與最低預(yù)警震級(jí)的關(guān)系（雙臺(tái)預(yù)警模式）

區(qū)半徑的關(guān)系及臺(tái)間距與最低預(yù)警震級(jí)的關(guān)系見(jiàn)圖 2-1 和圖 2-2。圖2-1 臺(tái)間距與盲區(qū)半徑的關(guān)系（雙臺(tái)預(yù)警模式）圖2-2 臺(tái)間距與最低預(yù)警震級(jí)的關(guān)系（雙臺(tái)預(yù)警模式）
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局地球物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P315.75

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4 王子s，

本文編號(hào)：2641621